Une éclipse hybride se produit lorsque le sommet du cône d’ombre de la Lune se trouve dans l’hémisphère terrestre situé face au Soleil, donc lorsque sa distance (d) au plan de Bessel (P) est inférieure à un rayon terrestre (r).

À la surface de la Terre, l’éclipse commence par une éclipse annulaire, car la partie de la surface terrestre éclipsée est dans le prolongement du cône d’ombre. Puis l’éclipse devient totale, car la partie de la surface terrestre éclipsée est dans le cône d’ombre. Enfin, l’éclipse redevient annulaire lorsque la partie de la surface terrestre éclipsée retourne dans le prolongement du cône d’ombre.

Ces types d’éclipses sont également appelées « éclipses perlées ». En effet, durant ces éclipses le diamètre apparent de la Lune est toujours très proche du diamètre apparent du Soleil, car l’intersection de la surface terrestre et du cône d’ombre reste toujours au voisinage du sommet du cône d’ombre. Or, le profil du limbe lunaire n’est pas un cercle parfait, car il est constitué d’une succession de montagnes et de vallées. Chaque vallée laisse passer la lumière solaire et parsème le limbe lunaire de nombreux points brillants (appelés « grains de Baily ») donnant au limbe l’aspect d’un collier de perles. De plus, comme l’intersection du cône d’ombre et de la Terre se fait toujours au voisinage du sommet du cône d’ombre, les éclipses perlées sont caractérisées par une bande de centralité très étroite.

Dans le cas présent, la largeur maximale de la bande de centralité est de l’ordre de 52 km. Comme les diamètres apparents de la Lune et du Soleil sont proches, les durées des phases centrales sont également faibles, 1 min 22 s au maximum pour cette éclipse.

Visibilité de l’éclipse

À travers le portail des formulaires de calcul de l’IMCCE, vous pouvez également obtenir les circonstances locales de l’éclipse, télécharger les cartes générales de l’éclipse et retrouver toutes les éclipses passées et futures. Les résultats sont constamment actualisés en fonction des avancées de la recherche.

Cette éclipse est visible uniquement dans l’hémisphère sud. Elle débute dans le sud de l’océan Indien et se termine dans l’océan Pacifique au nord des îles Marshall. Elle est visible sous la forme d’une éclipse partielle sur une faible partie de l’Antarctique, notamment depuis la base Dumont d’Urville, sur l’Australie, le nord de la Nouvelle-Zélande, l’Indonésie, les Philippines, la Papouasie-Nouvelle-Guinée, le sud de la Malaisie, du Vietnam et du Cambodge et le sud-est de la Chine ainsi qu’à Taïwan. Par contre, la bande de centralité ne passe quasiment que sur des étendues maritimes : sur l’océan Indien, la mer de Timor, puis l’océan Pacifique. Sur les régions continentales, elle ne passe que sur un cap Australien, sur l’est du Timor-Leste et sur la Papouasie occidentale.

Circonstances générales de l’éclipse

Le tableau ci-dessous donne les circonstances générales de l’éclipse (en UTC). La durée de l’éclipse générale est de 5 h 25 min et sa magnitude est de 1,0070.

Phase	Instant en UTC	Longitude	Latitude
Commencement de l’éclipse générale	1 h 34,4 min	75° 59,3′ E	40° 17,5′ S
Commencement de l’éclipse hybride	2 h 37,1 min	63° 37,6′ E	48° 27,0′ S
Commencement de l’éclipse centrale	2 h 37,1 min	63° 37,3′ E	48° 27,3′ S
Éclipse centrale à midi vrai	3 h 55,6 min	120° 51,9′ E	14° 50,3′ S
Maximum de l’éclipse	4 h 16,8 min	125° 46,8′ E	9° 35,9′ S
Fin de l’éclipse centrale	5 h 56,6 min	178° 48,7′ O	2° 55,5′ N
Fin de l’éclipse hybride	5 h 56,7 min	178° 49,6′ O	2° 56,4′ N
Fin de l’éclipse générale	6 h 59,4 min	167° 13,4′ E	11° 16,6′ N

Le maximum de cette éclipse a lieu quatre jours après le passage de la Lune à son périgée, le diamètre apparent de la Lune (31′ 52,0″) est donc moyen et proche de celui du Soleil. Il a lieu peu de temps (4,3 min) après l’instant de la nouvelle lune et avant le passage de la Lune par son nœud ascendant. Durant l’éclipse, la Lune se trouve dans la constellation du Bélier.

Voici la suite des événements relatifs à la Lune sur cette courte période de temps.

Série longue de saros contenant cette éclipse

Le saros est une période de récurrence des éclipses égale à 223 × L lunaisons moyennes de 6 585,321 314 jours. Cette période est proche de 242 × D révolutions draconitiques moyennes égales à 6 585,357 436 jours, la différence 242 × D – 223 × L est de 0,036 12 jour, soit 52 minutes. Elle est également proche de 239 × A révolutions anomalistiques moyennes de 6 585,537 419 jours, la différence 239 × A – 223 × L est de 0,21610 jour. Au bout d’un saros, la pleine lune se retrouve donc en moyenne à 2,8° en amont sur sa position orbitale précédente. La proximité numérique de ces trois périodes fait que l’on retrouve avec chaque période d’un saros des conditions très voisines et que l’évolution des éclipses après chaque saros est relativement lente, ce qui permet de construire des séries longues d’éclipses homologues séparées par un saros.

Cette éclipse appartient à une série longue de saros comportant 80 éclipses successives, ce qui en fait une série importante, la valeur moyenne étant de l’ordre de 72 éclipses. Cette série commence avec l’éclipse partielle du 3 octobre 1103 (les dates antérieures à 1582 sont données dans le calendrier julien) et se termine par l’éclipse partielle du 21 février 2528. Elle se compose de vingt éclipses partielles, suivies de vingt-neuf éclipses annulaires, puis de trois éclipses hybrides et de neuf éclipses totales. Puis, la série longue se termine avec vingt éclipses partielles.

L’éclipse du 20 avril 2023 est la dernière des trois éclipses hybrides de la série longue. On remarquera les faibles magnitudes et les courtes durées des deux éclipses hybrides précédentes. Toutes les éclipses de la série ont lieu au nœud ascendant de la Lune, donc les éclipses successives de la série vont parcourir la surface du globe terrestre du nord au sud. L’éclipse hybride du 20 avril 2023 est la 52^e éclipse de la série. Elle se situe dans la seconde moitié de la série, et passe donc sur l’hémisphère sud du globe terrestre.

Ce phénomène en deux temps, les 22 et 23 avril 2023, mettra donc en scène 3 acteurs. Tout d’abord, un astre qui nous est très familier et qui appartient à notre système solaire : la Lune, notre seul et unique satellite naturel. Ensuite, un amas ouvert situé bien au-delà des limites extrêmes de notre système solaire, puis retour dans notre système solaire avec une planète, Vénus.

Qui verra-t-on ?

La Lune : doit-on encore la présenter ?

Une dernière fois pour les retardataires ? La Lune est le seul satellite naturel de la Terre. Comparée à tous les autres satellites naturels de notre système solaire, elle a la particularité d’avoir une taille conséquente par rapport à l’astre autour duquel elle tourne. La Lune se serait formée très peu de temps après la formation de la Terre. Rappelons que la Terre, comme l’ensemble du Système solaire, s’est formée il y a 4,56 milliards d’années. Quelque 60 millions d’années après, un astre que l’on nomme Théia aurait percuté la Terre (dans la mythologie grecque, Théia est la mère de Séléné, la déesse de la Lune). Cette petite planète de la taille de Mars a été pulvérisée lors de l’impact, un impact qui a aussi arraché une partie du manteau terrestre. Le nuage de tous ces débris s’est ensuite condensé pour former la Lune. Ce modèle rend bien compte des similitudes isotopiques du sol lunaire avec le manteau terrestre. Le nuage de débris étant proche de la Terre, la Lune se trouvait bien plus proche de la Terre au cours du premier milliard d’années de son existence qu’elle ne l’est actuellement. À cette période, elle était trois fois plus proche, et de ce fait, était visuellement trois fois plus grosse. En conséquence, une lunaison était bien plus courte et les marées des océans terrestres étaient bien plus prononcées. Il est plus que probable que la présence de la Lune a stabilisé l’axe de rotation de la Terre, ce qui a pu aider à l’apparition de la vie, même si aucune preuve n’a été à ce jour rapportée en ce sens. Aujourd’hui, la Lune orbite à une distance moyenne de 384 000 km de la Terre autour de laquelle elle fait un tour complet en environ 28 jours. Il est bon de regarder la Lune pour ce qu’elle est : une petite planète tellement proche de la Terre que notre œil en perçoit la surface, sans instrument. On l’oublie peut-être trop souvent. Les 3 autres planètes telluriques (Mercure, Vénus et Mars) n’ont rien d’équivalent.

Les Pléiades

Le groupe d’étoiles des Pléiades est un amas ouvert situé dans la constellation du Taureau. Un amas ouvert est une association de centaines voire de milliers d’étoiles nées ensemble dans un même nuage de gaz et de poussières. Ces amas ont une espérance de vie très souvent plus courte que celles des individus stellaires qui les composent. En effet, la plupart des étoiles étant assez éloignées les unes par rapport aux autres, un amas voit sa cohésion gravitationnelle se diluer au fil des millions d’années. Les effets de marée qu’un amas subit dans sa trajectoire autour du centre galactique peuvent finir par le disloquer, chaque étoile partant dès lors « vivre sa vie » seule. C’est d’ailleurs ce qui s’est passé pour le Soleil : né comme toutes les étoiles au sein d’un amas dans notre galaxie, il s’en est ensuite allé « vivre sa vie » seul dans le milieu interstellaire…

Mais revenons aux Pléiades. Cet amas, situé à 440 années-lumière (al) du Soleil, s’est formé il y a environ 100 millions d’années. Des études de la dynamique de ses étoiles ont cependant montré qu’il sera disloqué dans environ 250 millions d’années. Pour l’heure, il offre toujours l’image d’une splendide concentration stellaire, puisqu’on y a dénombré environ 3 000 étoiles. Si l’œil nu en perçoit 8 ou 9 (les très bons observateurs peuvent en compter jusque 12), des jumelles ou, mieux, un télescope permet d’en compter plusieurs dizaines. Les plus brillantes sont au nombre de 7 et ont reçu chacune un nom, celui des filles du titan Atlas de la mythologie grecque, soit : Astérope, Mérope, Electre, Maïa, Taygète, Célaéno et Alcyone. L’amas a une taille angulaire de 2° dans le ciel, ce qui signifie que l’on pourrait y faire entrer quatre fois la Lune, puisque le diamètre de cette dernière est de 30′ d’arc. Les magnitudes de ces 7 étoiles sont comprises entre 2,9 et 5,4.

Sachant que des jumelles offrent, en fonction de leur grossissement (entre 7 fois et 10 fois pour les plus communes), entre 5° et 7° de champ, on comprendra que les Pléiades seront vues en entier dans un instrument aussi modeste. Elles seront bien mieux en valeur dans un petit instrument d’astronomie, lunette ou télescope, tant que l’on ne grossit pas trop, en tout cas, sans jamais dépasser 50 fois. En effet, au-delà de cette amplification, l’amas n’est plus vu en entier, car trop grossi, ce qui altère la majeure partie de son esthétique.

Vénus

Enfin, Vénus est la deuxième planète de notre système solaire. On l’appelle la sœur jumelle de la Terre, car elle cumule plusieurs similitudes avec notre planète. En premier lieu, elle est elle aussi rocheuse. Ensuite, et elle a quasiment la même taille, ces deux critères lui offrant une masse assez proche de celle de la Terre. Enfin, si elle a aussi une atmosphère, celle-ci est très différente de celle de la Terre, puisqu’essentiellement constituée de dioxyde de carbone (CO²) à hauteur de 96,5 % et de diazote (3,5 %). Cette atmosphère est 92 fois plus massive que celle de la Terre et provoque un terrible effet de serre, puisque la température moyenne à la surface de Vénus avoisine les 460 °C. Cette atmosphère est surmontée de nuages de gouttelettes d’acide sulfurique et d’eau lui conférant un albédo de 0,77 qui réfléchit 90 % de la lumière solaire. Cette particularité en fait un astre très brillant vu depuis la Terre, le plus brillant après le Soleil et la Lune. Du fait de cet éclat, Vénus est l’astre qu’on appelle parfois l’étoile du berger, le terme étoile étant utilisé de manière impropre puisque Vénus n’est pas une étoile, mais bien une planète.

Que verra-t-on ?

La première rencontre aura lieu le 22 avril 2023 avec les Pléiades. Dans son déplacement sur son orbite autour de la Terre, la Lune vient en effet régulièrement à passer entre la Terre et des étoiles ou des groupes d’étoiles de notre galaxie situés très loin derrière elle. En ce samedi 22 avril, nous serons 48 heures après la nouvelle lune. Cette dernière sera donc visible dans les dernières lueurs du couchant vers 21 h 30 (Temps légal français) sous la forme d’un croissant extrêmement fin à 3 degrés à l’est (en haut à gauche ce soir-là dans le ciel de France métropolitaine) de l’amas des Pléiades. Pour être admiré, le spectacle va requérir un horizon ouest bien dégagé, sans immeubles ou arbres et un ciel bien clair, sans brume. Dans ces conditions, il sera peut-être utile de s’aider de jumelles, plus lumineuses que l’œil nu, permettant de capturer plus tôt et plus aisément les acteurs de ce rapprochement. Un observateur attentif remarquera aussi la présence de l’amas des Hyades, lui aussi visible à l’œil nu avec la brillante Aldébaran, un peu plus en haut à gauche. C’est d’ailleurs peut-être dans ces jumelles que le spectacle sera le plus beau. Avec un champ de 5°, la Lune et les Pléiades devraient rentrer dans le champ de jumelles 10 × 50.

Le lendemain, dimanche 23 avril, ce sera au tour de Vénus d’avoir la visite de la Lune. Notons que pour les plus courageux et fans de challenge, ils pourront tenter ce jour-là de capturer les deux astres lors de leur conjonction géocentrique en longitude qui aura lieu… en plein jour à 14 h 43 (Temps légal français) avec seulement 1,3° de séparation. Des jumelles, ou une simple lunette astronomique, peuvent suffire pour tenter cette observation. Le soir venu, vers 21 h 30 (Temps légal français), les deux astres ne seront encore séparés que d’environ 2° et Vénus sera positionnée sous le fin croissant lunaire. Le spectacle promet d’être magnifique, même à l’œil nu. Il sera tout aussi joli dans des jumelles. Mais un petit instrument d’astronomie, lunette ou télescope, pourra augmenter encore l’esthétique, puisqu’en grossissant entre 50 et 100 fois, on accédera à quelques détails sur la Lune (attention, le fin croissant ne permettra pas de voir tous ses cratères…), ainsi qu’à l’aspect de phase que va montrer l’étoile du berger.

Au final, on rappellera que l’œil humain ne voit le spectacle qu’en 2D (hauteur × largeur) et ce frustrant manque de profondeur nous interdit d’apprécier les distances.

Dans le cas présent, la Lune, objet du Système solaire le plus proche de la Terre, sera située à une distance moyenne de 384 000 km ; les Pléiades, avec 440 années-lumière, représentent, et de loin, l’acteur le plus éloigné. Enfin, la planète Vénus sera située quant à elle à environ 50 millions de kilomètres de la Terre.

Lire le 3^e épisode : « L’Île aux étoiles de Tycho »

L’astrométrie est aussi l’une des premières activités des astronomes de l’Antiquité. Elle est au fondement de l’astronomie. Sans elle et sans le gain en précision associé à cette branche, acquis au fil du temps jusqu’à nos jours, l’astronomie n’aurait pu se développer. Il était donc urgent de revenir aux racines de l’astronomie.

Juice prendra son envol depuis le site de Kourou, à bord d’une fusée Ariane 5. L’objectif de cette mission ambitieuse de l’ESA (Agence spatiale européenne) sera d’étendre nos connaissances des lunes de Jupiter, et tout particulièrement de la plus grande d’entre elles : Ganymède. En effet, ce sera la première fois qu’une sonde spatiale se mettra en orbite autour d’une lune du Système solaire, autre que la Lune elle-même.

Si les plus grandes lunes, dites principales, de Jupiter méritent tant d’intérêt, c’est que certaines d’entre elles cachent sous leur croûte de glace un océan d’eau liquide, chauffé perpétuellement par les effets de marées créés par leur planète, Jupiter. Ainsi, les lunes Europe et Ganymède comptent parmi les objets du Système solaire les plus fascinants.

Le cas de Ganymède, plus grosse lune du Système solaire, est encore plus surprenant. Certains chercheurs pensent que les conditions physiques de son intérieur pourraient permettre la présence de plusieurs océans, superposés les uns aux autres, sous la surface glacée de Ganymède.

Les chercheurs de l’IMCCE sont doublement impliqués dans cette mission européenne. D’une part, les éphémérides développées à l’IMCCE seront utilisées par le centre opérationnel de l’ESA pour manœuvrer la sonde lors de son orbite d’insertion dans le système jovien. Et d’autre part, l’observation in situ de la position des lunes dans l’espace leur permettra d’affiner les modèles d’évolution dynamique du système jovien.

Prévue pour une durée d’un peu plus de quatre ans, la sonde spatiale Juice devrait arriver à destination en 2031.

Un astéroïde impacteur détecté

Tout commence le 12 février 2023, à 21 h 18 heure locale française, quand l’astronome hongrois Krisztián Sárneczky voit sur ses images prises à l’observatoire de Konkoly un objet filant à une vitesse angulaire de 14 secondes d’arc par minute. L’objet n’étant visiblement pas connu, l’astronome le signale au Minor Planet Center qui lance un appel pour confirmer ce nouvel objet aux observatoires du monde entier. C’est ainsi que moins d’une heure après, l’observatoire de Višnjan en Croatie observe lui aussi ce qui se révélera être un astéroïde de taille métrique, et aidera à confirmer la forte probabilité d’impact imminent avec la Terre. À peine 6 h 40 après sa découverte, l’astéroïde entre en collision avec l’atmosphère terrestre à 3 h 59 heure locale française, offrant à de nombreux astronomes et amateurs un joli spectacle (un météore très brillant appelé « bolide », dont la luminosité rivalise avec celle de la Lune) visible dans le nord de la France, mais aussi depuis le sud du Royaume-Uni et du Benelux (voir images ci-dessous).

Des fragments retrouvés en Normandie

Bien que 2023 CX1 était de taille modeste (environ 1 mètre de diamètre), les premiers calculs de la chute montrent qu’après fragmentation, des morceaux avaient dû survivre à la rentrée atmosphérique. Les calculs préliminaires montraient que les fragments avaient probablement fini leur course dans la Manche, mais après une étude approfondie de plusieurs sources (images des télescopes obtenues plusieurs heures avant l’entrée dans l’atmosphère ; vidéos de sécurité ; vidéos de nombreux amateurs et données FRIPON), les calculs effectués par Peter Jenninskens (SETI, USA ), Denis Vida (UWO, Canada), Auriane Egal (UWO et Espace pour la Vie, Montréal) et Hadrien Devillepoix (DFN, Australia) en coordination avec le projet FRIPON ont déterminé une zone de chute probable de météorites entre Dieppe et Doudeville. À peine 48 h plus tard, l’équipe FRIPON/Vigie-Ciel a rapidement mobilisé son réseau pour organiser des battues de recherche de ces précieuses pierres. C’est ainsi que le premier gros fragment de 93 g est trouvé le 15 février à 16 h 42 par Loïs Leblanc, une étudiante en école d’art de 18 ans. Il s’agissait d’une roche noire, affleurant à peine le sol d’un champ de la commune de Saint-Pierre-le-Viger en Seine-Maritime (voir image ci-dessous).

Cette découverte a donné beaucoup d’espoir aux nombreuses personnes venues de plusieurs endroits de la France et parfois même de l’étranger. Ainsi, les battues organisées par FRIPON/Vigie-Ciel retrouveront dans les jours suivants 11 nouveaux fragments avec des masses variant de 2 à 24 g aux endroits prédits par les calculs (voir image-ci-dessous). 2023 CX1 est seulement le 7^e astéroïde qui a été détecté avant d’impacter la Terre et uniquement le 3^e pour lequel des fragments sont retrouvés.

Les battues de recherche ont toutes suivi un protocole mis en place dans le cadre du programme de sciences participatives Vigie-Ciel : demande d’autorisations d’accès aux propriétaires des terrains, rencontre avec les autorités locales, formation des volontaires sur le terrain et, bien sûr, rappel des objectifs du projet. Cette démarche a été très appréciée par les participants et les habitants rencontrés, et constitue pour l’équipe une base essentielle pour rendre ce projet possible.

L’analyse des fragments est en cours

Les fragments ainsi collectés sont actuellement en train de faire l’objet d’études approfondies. Le plus gros fragment de 93 g a été envoyé à Bratislava dans un détecteur du Département de physique nucléaire de l’Université Komensky pour le comptage des noyaux cosmogéniques. Cela va nous renseigner sur la durée du voyage interplanétaire de l’astéroïde 2023 CX1 et sur sa géométrie au moment auquel il a impacté l’atmosphère de la Terre. De minces lames ont aussi été faites pour déterminer le type de météorite grâce à des analyses microscopiques sur de plus petits fragments et sont encore en cours d’analyse au Muséum d’histoire naturelle de Paris et au muséum de Vienne. En parallèle, une équipe d’astronomes du monde entier étudie la trajectoire de l’astéroïde sur la base des observations télescopiques pour déterminer son origine dans le Système solaire.

Comment reconnaître une météorite ?

Pour vous aider à reconnaître les météorites, voici un récapitulatif des critères morphologiques importants :

• une fine pellicule noire recouvre la surface d’une météorite juste après sa chute : il s’agit de la croûte de fusion, témoin de sa traversée de l’atmosphère ;
• lorsque cette croûte est cassée et l’intérieur de la météorite est visible, il est toujours différent de la surface, souvent plus clair (voir image ci-dessous) ;
• la pierre présente des faces planes faisant entre-elles des angles marqués : elle résulte de la fragmentation d’un objet plus gros ;
• la surface de la pierre a souvent été lissée par la traversée de l’atmosphère et ses arêtes sont alors émoussées ;
• la plupart des météorites contiennent du métal, qui peut constituer l’essentiel de la roche (rare) ou bien plutôt se manifester sous forme de petits grains brillants (qui peuvent rouiller très légèrement et tacher la roche de marron).

En cas de découverte, il est important de bien noter les coordonnées de la trouvaille, sa masse et de la manipuler le moins possible à mains nues, de la stocker dans un sac plastique avec un sachet de dessiccant.

Fruit d’une interaction entre des particules émises par le Soleil et les hautes couches de l’atmosphère terrestre, les aurores sont relativement rares aux latitudes de la France métropolitaine. Les dernières remontaient vraisemblablement à la fin 2015.

La conjonction de conditions favorables en ce mois de février 2023 a permis aux observateurs situés dans les Hauts-de-France, en Normandie et en Bretagne de capturer sur leurs appareils photographiques les belles couleurs typiques des aurores, avec quelquefois des premiers plans spectaculaires.

La première de ces conditions est bien évidemment la nébulosité : pas d’observation d’aurore en cas de ciel couvert. Il faut surtout que l’activité solaire soit suffisamment intense quelques jours auparavant, dans une direction compatible avec la direction de la Terre, et que le flux des particules soit lui aussi correctement orienté.

Ces conditions sont caractérisées par des « proxies » solaires, valeurs numériques déterminées par l’observation au fil du temps, comme le Kp qui est un indice géomagnétique. Ainsi, il semble que les conditions nécessaires pour l’observation des aurores en Norvège soient d’avoir un Kp de 4 à 5 au minimum, des vitesses de vents solaires de 500 à 600 km/s, une densité de particules supérieure à 5p/cm³ et un indice Bz orienté au sud avec une valeur minimale de − 5.

Pour connaître des aurores dans le nord de la France métropolitaine, il semble qu’il faille avoir un Kp d’au moins 8 et que les autres paramètres soient tous très favorables : plus la latitude est basse, plus les conditions d’occurrence d’une aurore sont difficiles à réunir en même temps.

En ce qui concerne les aurores de ce mois de février, il a été très difficile de les observer à l’œil nu ; mais pour des observateurs situés plus proches du pôle Nord, le spectacle a dû être époustouflant !

Le talent des photographes qui ont été mis à l’honneur par les médias en ce mois de février a néanmoins permis d’immortaliser ce magnifique spectacle, dont on ne peut pas se lasser. Tout comme une éclipse, et pour paraphraser le célèbre poète Verlaine, une aurore n’est jamais ni tout à fait la même, ni tout à fait une autre…